武汉铝材厂家/武汉铝材专卖厂家

    铝材挤压模具的使用条件及其损坏原因分析

    在挤压过程中，挤压工、模具的工作条件是十分繁重的。随着挤压产品品种的增加和规格大型化、形状复杂化、尺寸精密化、材料高强化以及大型的高比压挤压筒和新的挤压方法的不断出现，挤压工模具的工作条件变得更为恶劣了，对它们的要求也越来越高了。下面武汉铝材厂家概括地分析一下铝合金挤压工模具的使用条件及其损坏原因：

　　(1)武汉铝材厂家--承受长时高温作用。

     在挤压过程中，直接与高温铸锭接触并参与变形的挤压工具(挤压筒、挤压垫片、针后端、冲针等)和模具(模子、模垫、针尖、舌模套、模支承等)的表面温度有时局部可高达550℃以上。承受高温作用的时间一般为几分钟到几十分钟，对于挤压速度慢的难变形铝合金来说，有时长达数小时以上。长时间的高温作用，大大地恶化了金属与工具之间的摩擦条件，降低了工模具材料的强度，以至于产生塑性变形，加速其破损。

　　(2)武汉铝材厂家--承受长时高压作用。

    表4—1—2列出了铝合金挤压成形时所需的最小单位压力。为了获得不同的比压以满足不同合金和品种变形的要求，设计和制造了具有不同比压的挤压机和挤压筒。

     表4—1—2铝合金挤压成形所需单位压力表
     合金与品种              所需的最小单位压力/MPa  

     纯铝产品                   100～150
     铝合金普通型、棒材         200～450 

     铝合金壁板和空心型材       450～l000
     冷挤压产品                 600～1200 

　　(3)武汉铝材厂家--承受激冷激热作用。

    穿孔针、模子和挤压垫片等工具，工作时间和非工作时间的温差，挤压铝合金时可达200～300℃以上。而在水冷模挤压、穿孔挤压时，工模具中的温度梯度更大，变化更激烈。加之，工模具材料的传热能力较低，很可能在工模具中产生大的热应力，使其工作条件更为恶化。在激冷激热作用下，工模具极易产生微裂或热疲劳裂纹。

　　(4)武汉铝材厂家--承受反复循环应力作用。

    在工作时间，工模具要承受很高的压力，而在非工作时间里则突然卸载，应力下降到零，而且，有的工具(如穿孔系统的工具)在挤压过程中有时受压，有时受拉，因此，工模具部件中的应力状态是极其复杂和极不稳定的。在这种反复循环，拉压交变的应力作用下，工模具极易产生疲劳破坏。

　　(5)武汉铝材厂家--承受偏心载荷和冲击载荷作用。

    在穿孔和挤压时，特别在挤压复杂断面型材、空心型材、大直径小内孔的厚壁管材时，工模具内会产生很大的附加应力，或引起很高的应力集中。在细长件、薄壁空心件(如实心和空心挤压轴，穿孔针组件等)中，还会受到偏心载荷、冲击载荷、扭曲和横向弯曲应力的作用。主应力和这些附加应力迭加，会形成很高的工作应力。在这种复合应力的作用下，工模具最易丧失其稳定性、产生弯曲、扭断或折断。

　　(6)武汉铝材厂家--承受高温高压下的高摩擦作用。

    铝合金在挤压时的主要特点之一是极易与工模具表面产生“粘结”作用，即在高温高压作用下，合金中的V、Fe、Si等溶质原子渗透到工模具表面层而产生焊合作用，在与高温金属直接接触的挤压筒内套、穿孔针和模子等的表面粘附一层金属。在高温高压作用下，这些粘附的金属层不断形成，又不断被破坏，经多次反复磨损，而引起工模具失效。

　　(7)武汉铝材厂家--承受局部应力集中的作用。

    由于新产品形状比较复杂，相应的模具和工具(如扁挤压筒、轴、舌模和平面分流组合模等)的形状和结构也比较复杂，因而在高温高压下容易产生局部的应力集中，从而引起局部变形或局部压塌。

　　总之，在穿孔或挤压时，工模具的工作条件是十分恶劣的，引起其变形和损坏的因素也是错综复杂的。因此，在设计时应尽可能考虑各种不利因素的影响，选择合理的结构，进行可靠的强度校核，规定合理的加工工艺和热处理工艺，选择合适的材料。

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